Exoskelette

Exoskelette sind am Körper getragene Assistenzsysteme die mechanisch auf den Körper einwirken, um den menschlichen Bewegungsapparat zu unterstützen.

Mit ihnen werden folgende Wirkungen angestrebt:

  • Ausführbarkeit von Körperbewegungen und -haltungen
  • Schädigungslosigkeit bei Körperbewegungen und -haltungen
  • Beeinträchtigungsfreiheit bei Körperbewegungen und -haltungen

Durch ihren Einsatz können die menschliche Leistungsfähigkeit und Einsetzbarkeit erhöht werden. Durch speziell für den Einsatz an gewerblichen Arbeitsplätzen entwickelte Exoskelette, könnte somit bei gleich bleibender äußerer Belastung, die physische Beanspruchung der Beschäftigten bei der manuellen Handhabung von Lasten und bei Arbeiten in ungünstigen Körperhaltungen reduziert werden.

Bedeutung für die Intralogistik

Exoskelette wurden ursprünglich für die Anwendung im militärischen Bereich und der medizinischen Rehabilitation entwickelt. Das Anwendungsgebiet von Exoskeletten hat sich in den vergangenen Jahren deutlich erweitert. Inzwischen zeichnen sich auch zahlreiche Lösungen für die Unterstützung von Beschäftigten in der Intralogistik ab.

Als Haupteinsatzmöglichkeiten im Bereich der Intralogistik werden folgende gesehen:

  • Kommissionieren von Waren oder
  • Arbeiten in ungünstigen Körperhaltungen.

Diese Tätigkeiten können zu einer erhöhten körperlichen Belastung und bei entsprechender Dauer oder Stärke auch zu einer Gefährdung der Gesundheit führen. Dabei gelten Rückenbeschwerden als Volkskrankheit Nummer eins in Deutschland. Die hierdurch bedingten Arbeitsunfähigkeiten verursachen jährlich die höchsten indirekten Kosten durch Produktivitätsausfall und Ausfall an der Bruttowertschöpfung.

Nutzen dieser Technologie

Mit einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen und der Reduzierung der physischen Beanspruchung der Beschäftigten werben Entwickler und Hersteller von Exoskeletten. Durch ihren Einsatz sollen:

  • Rückenbeschwerden und Muskel-Skelett-Erkrankungen reduziert werden,
  • die darauf zurückzuführenden Fehlzeiten verringert werden,
  • Produktivität und die Qualität gesteigert werden,
  • die immer älter werdenden Beschäftigten entlastet werden,
  • die Einsatzmöglichkeiten von leistungsgewandelten Personen erweitert werden und
  • ein Beitrag zur alterns- und altersgerechten Gestaltung der Arbeit geleistet werden.

Zum Stand der Technik in der Anwendung

Exoskelette, die vorrangig den unteren Rücken oder die oberen bzw. die unteren Extremitäten unterstützen, lassen sich unterscheiden in:

  • passive Exoskelette und
  • aktive Exoskelette

Bei passiven Exoskeletten erfolgt die Unterstützung rein mechanisch, z. B. über Federsysteme, die Energie bei bestimmten Körperbewegungen aufnehmen und für die Unterstützung wieder abgeben. Sie benötigen dafür keine Energieversorgung und unterstützen in der Regel nur einzelne Körperregionen.

Aktive Exoskelette besitzen eine aktive mechanische Unterstützung mittels Sensoren und elektrischen oder pneumatischen Antrieben. Sie benötigen hierfür eine Energieversorgung und können modular aufgebaut und erweitert werden. Durch eine modulare Bauweise können mehrere Körperregionen unterstützt werden.

Exoskelette werden aufgrund ihrer Einsatzmöglichkeiten aktuell vermehrt in Unternehmen erprobt und getestet. Offen sind noch die Fragen zum Nachweis der Wirksamkeit von Exoskeletten sowie deren Auswirkung auf den Menschen beim arbeitstäglichen Einsatz und den damit verbundenen möglichen Risiken für die die Sicherheit und Gesundheit. Zur Beantwortung dieser Fragestellungen wird von der Berufsgenossenschaft Handel und Warenlogistik (BGHW) gegenwärtig das Projekt ‚Exo@work – Bewertung exoskelettaler Systeme in der Arbeitswelt‘ finanziert. Im Rahmen des Projektes sollen die Wirksamkeit von Exoskeletten im betrieblichen Einsatz sowie deren Auswirkungen auf die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten untersucht werden. Ziel des Projektes Exo@work ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Evaluation von Exoskeletten als Handlungshilfe für die Arbeitswelt. Informationen dazu finden Sie in der Kurzbeschreibung des Projektes (Stand Juli 2018) im pdf-File (2 Seiten).

Weitere Informationen zum Thema

Fachbereich Handel und Logistik der DGUV: Einsatz von Exoskeletten an gewerblichen Arbeitsplätzen (2/2018, pdf, 6 Seiten).

Verfasser
Ralf Schick
Leiter Sachgebiet Physische Belastungen im Fachbereich Handel und Logistik der DGUV
Berufsgenossenschaft Handel und Warenlogistik (BGHW)
fbhl[a]bghw.de/
M 5, 7
D – 68161 Mannheim
https://www. bghw.de

Sachstand
Februar 2019
Im Herbst 2018 gingen die I.N.Fachbeiräte ‚Wissenschaft‘ und ‚Wirtschaft‘ davon aus, dass ‚Exoskelette‘ bzw. ‚Wearables‘ Technologiefelder sind, die sich in nächsten drei bis fünf Jahren innerhalb der Intralogistik verbreiten dürften.

Weitere Informationen

Am 20. Februar 2019 richtete I.N. anlässlich der LogiMAT das Vortragsforum ‚Länger fit dank Exoskelett? Motorische Unterstützung im I.N.Leistungscheck‘ aus. Hier finden Sie den Nachbericht zum Forum (pdf, 4 Seiten). Und hier finden Sie die daraus freigegebenen Vortragsfolien:

  • Michael Suden (FIEGE Logistik Stiftung & Co. KG): Exoskelette im Test – Ergebnisse eines Praxisversuchs (pdf, 15 Seiten)
  • Ralf Schick (Berufsgenossenschaft Handel und Warenlogistik, Fachbereich Handel und Logistik der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung): Wie sicher und gesund sind Exoskelette im Arbeitsalltag? (pdf, 20 Seiten)